Что такое клетка? Основные положения клеточной теории

Клетка – структурно-функциональная элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов, являющаяся элементом или участком протоплазмы, отграниченным оболочкой (плазмолеммой). Это основная форма организации живой материи, является целостной живой системой. Состоит она из ядра, цитоплазмы и плазмолеммы (цитолеммы), взаимодействие которых определяет ее жизненность, проявляющуюся в обмене веществ, росте, раздражимости, сократимости и размножении.

Клетка – высокоорганизованная структура, длительность жизни или жизненный циклкоторой определяется многими факторами и зависит от того, какой ткани она принадлежит: например, клетки крови, покровных эпителиев живут от нескольких часов до нескольких дней, а нервные клетки могут жить в течение всей жизни индивидуума.

В процессе развития большинство клеток организма приобретает специализацию – дифференцируется и выполняет строго определенную функцию (вырабатывает тот или иной секрет, всасывает питательные вещества, переносит кислород и др.). Дифференцированные клетки отличаются друг
от друга формой, величиной, внутренним строением, химическим составом,
направленностью обмена веществ, выполняемыми функциями.

В организме клетки объединены в ткани и органы – сложные, целостные системы, связанные межклеточными взаимодействиями и подчиненные нейрогуморальной регуляции со стороны нервной, кровеносной и эндокринной систем. Поэтому организм является единой системой.

Мысль о существовании элементарных единиц, из которых состоятрастения, животные и человек, появилась еще в глубокой древности. В разные эпохи эти единицы трактовались по-разному, но все равно это были умозрительные заключения, и только с изобретением микроскопа естествоиспытатели воочию убедились в существовании элементарных единиц, образующих живые тела

Впервые клетки обнаружил английский ученый Роберт Гук при изучении среза пробки с помощью сконструированного им микроскопа, который увеличивал объект в 100 раз. Он же и дал названия обнаруженным им структурам – клетки, так как трактовал их как пустоты, поры между растительными волокнами. Современники Гука М. Мальпиги, Н. Грю, А. Левенгук подтвердили наличие структур, подобных клеткам, но каждый из них называл их по своему: «пузырьки», «мешочки».

Время и опыт отбирают ценное, отбрасывая ошибочное и постепенно вырисовывалось истинное строение элементарных единиц. Теодор Шванн блестяще сопоставил литературные данные и собственные наблюдения, и доказал, что клетка – всеобщая элементарная единица, присущая обоим царствам организмов (животным и растительным), а процесс клеткообразования – это универсальный принцип развития. Наблюдения Шванна были подчинены общей идее, что дало возможность представить их в виде биологической теории, содержащей три главных обобщения: теорию образования клеток, доказательства клеточного строения всех органов и частей организма, распространение этих двух принципов на рост и развитие животных и растений.

Клеточная теория имела «революционизирующее» влияние на развитие биологии, обосновав идею единства живой природы, показав морфологическую основу этого единства.

В конце XIX – первой половине XX в. вокруг клеточной теории развернулась оживленная дискуссия, в процессе которой происходило критическое переосмысление ее основных положений.

В современной клеточной теории отражено все лучшее, что было достигнуто учеными прошлого. Углублены и расширены представления о клетке на основе последних достижений науки в свете материалистического мировоззрения и диалектического подхода к строению и развитию организма. Биология клетки накопила богатый материал, позволяющий глубже разобраться в жизнедеятельности клетки, ее строении, развитии и значении. Основные положения современной клеточной теории можно свести к следующему:

· Клетка лежит в основе строения всех многоклеточных организмов. Клетки всех организмов, несмотря на их различия, имеют общие принципы строения и образуются в результате деления;

· Клетка – основная, но не единственная форма организации живой материи. Наряду с ней существуют доклеточные формы (бактериофаги, вирусы), а у многоклеточных организмов – неклеточные живые образования (волокна, межклеточное вещество и др.);

· Клетка, обладающая большой сложностью строения, имеет длительную историю развития, свой филогенез. Она возникла на определенной ступени развития органической материи из более простых форм;

· Клетка имеет индивидуальную историю развития, свой онтогенез, в процессе которого клетка многоклеточного организма изменяется, развивается, приобретает новые качества. Онтогенез клетки подчинен онтогенезу организма;

· Клетка – часть многоклеточного организма, и ее развитие, форма и функция зависят от всего организма. Функция организма не является суммой функций отдельных клеток. Это качественно новое явление;

· Возникновение клеточного строения сыграло в эволюционном процессе очень важную роль, дало большие преимущества многоклеточному организму, в связи с чем явилось главным направлением в эволюции как растений, так и животных: а) расчленение на клетки создало значительно большую поверхность клеточных мембран, что, в свою очередь, коренным образом изменило ход и уровень обменных процессов, увеличило жизнедеятельность организмов, б) привело к гораздо более глубокой структурной дифференцировке, чем у неклеточных организмов (например, у сифонофор). Благодаря этому возросла специализация клеток, которая сильно повысила приспособляемость организмов к среде существования, в) Только клеточное строение дало возможность развития крупных форм животных и растений. Увеличение размеров тела позволило освоить новые условия существования и обеспечило прогрессивную эволюцию органического мира, г) Клеточное строение облегчает обновление, замену изношенных и патологически измененных частей тела.

Эти положения доказывают единство происхождения всех живых организмов, единство всего органического мира. Благодаря клеточной теории стало понятно, что клетка – это важнейшая составляющая часть всего живого.